Закон сохранения и превращения энергии в тепловых процессах

1.

Дело не в слоге...
“Все перемены, в натуре случающиеся,
такого суть состояния, что сколько чего
у одного тела отнимется, столько
присовокупится к другому. Так, ежели
где убудет несколько материи, то
умножится в другом месте”.
М.В. Ломоносов

2.

Учитель: Саквин М.А.
МБОУ «СШ №42» г.Нижневартовск

3.

4.

5.

En
Ek
En + Ek = Eмех
Емех
U(топл.)
U
Емех

6.

При теплопередаче тело
более нагретое отдаёт
энергию, а тело менее
нагретое получает
энергию

7.

8.

Закон сохранения энергии в
тепловых процессах.

9.

Основной закон природы-закон
сохранения и превращения энергии
Энергия может
передаваться от одного
тела к другому
Энергия может
превращаться из
Энергия не
одного вида в другой,
может исчезнуть при этом её значение
сохраняется
Энергия не
может
возникнуть

10.

11.

Опишите превращения энергии
ядра в опыте Галилея

12.

Какие превращения
происходят с энергией воды?

13.

Какие превращения происходят с
энергией воды и колеса?

14.

Молот копра при падении ударяет о сваю
Какие превращения и переходы энергии
при этом происходят?

15.

Опишите превращения и
переходы энергии при работе
ветряной мельницы

16.

Описать превращения энергии
при работе ветрогенератора

17.

Какие превращения кинетической
энергии автомобиля происходят при
его торможении?

18.

В какую энергию превращается
внутренняя энергия воздушных масс?

19.

Опишите превращения энергии
во время урагана

20.

Описать превращения энергии при
фотосинтезе

21.

Молотом ударяют о подкову на
наковальне. Какие превращения
энергии происходят?

22.

Описать превращения энергии
при работе паровой машины

23.

Описать превращения энергии

24.

Описать
происходящие
превращения
энергии

25.

Назвать и описать данный вид
теплопередачи

26.

Количество теплоты
Энергия, которую получает или Q = с·m·(t2 – t1)
теряет тело при теплопередаче,
называют количеством теплоты.
Q = с·m·(t2 – t1)
Откуда
получает тепло
нагревающееся вещество?
Q
ТОПЛИВО

27.

Процесс
горения
Часть выделяющейся теплоты
затрачивается
на разрыв связей в молекуле кислорода.
При
атомы углерода
соединяются
с в
Негорении
все вещества
способны
участвовать
атомами кислорода,
содержащимся
в воздухе.
реакции
горения!
Горение – это реакция, протекающая с
выделением света и тепла.
Для того, чтобы зажечь вещество, его
необходимо нагреть до температуры, которая
называется температурой воспламенения.

28.

Вещества, способные к
горению.
Топливо

29.

Топливо
• Все виды топлива содержат углерод и
водород.
• Процент содержания углерода и водорода
превышает процент других элементов, в
топливе.
Основные требования, предъявляемые к топливу:
1. большая теплота сгорания,
2. отсутствие вредных продуктов сгорания,
3. низкая температура воспламенения.
4. распространенность в природе,
5. сравнительная простота добычи и
транспортировки.

30.

ВАЖНО!
• При сгорании любых веществ
образуются другие вещества - продукты
сгорания.
• Например ,при сгорании дров остается
зола и выделяется углекислый, угарный и
другие газы.
• Обойтись без продуктов сгорания нельзя,
но нужно из всех горючих веществ
выбрать те , продукты сгорания
которых не наносят вреда человеку и
окружающей среде .
• Такое топливо –экологически чистое.
• К сожалению этому требованию в полной
мере удовлетворяет только водород.

31.

Из таблицы характеристики
видно, что, например, при
Точные
сгорании 1 кг бензина выделяется 4,4 •107Дж
количества теплоты.
• При расчете различных
двигателей инженеру
необходимо точно знать,
какое количество теплоты
может выделить сжигаемое
топливо.
ДЛЯ ЭТОГО НАДО ОПЫТНЫМ
ПУТЕМ НАЙТИ, КАКОЕ
КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ
ВЫДЕЛИТСЯ ПРИ ПОЛНОМ
СГОРАНИИ ОДНОГО
КИЛОГРАММА ТОПЛИВА
РАЗНЫХ ВИДОВ.

32.

Удельная теплота сгорания
• Физическая величина, показывающая,
какое количество теплоты выделяется при
полном сгорании топлива массой 1 кг,
получила название удельной теплоты
сгорания топлива
• Обозначается - q («ку»)
• Измеряется в «Джоулях на килограмм»
Дж
q =1
кг

33.

Удельная теплота сгорания
некоторых веществ

34.

Количество теплоты,
выделившееся при полном
сгорании топлива
Энергия, выделяющаяся
при полном сгорании
ЗАПОМНИ!
Чтобы
подсчитать
количество
теплоты
Q,
топлива
называется
теплотой
сгорания
выделившееся при полном
сгорании топлива любой
топлива
массы m, нужно удельную теплоту сгорания q
умножить на массу сгоревшего топлива:
Q = q• m
Q
m=
q
Q
q=
m

35.

Количество теплоты зависит:
• От массы вещества;
• От удельной теплоты сгорания топлива

36.

Закон сохранения энергии
• Во всех явлениях, происходящих в природе,
энергия не возникает и не исчезает.
• Она только превращается из одного вида в
другой, или переходит от одного тела к другому.
• При этом значение ее сохраняется.

37.

Закон сохранения энергии
При сгорании топлива выделяется
количество теплоты;
Оно может пойти на нагревание
вещества:
Если потерь энергии нет, то:
Q1 = Q2
q · m2 = с · m1 · Δt
В случае потерь энергии только
часть теплоты идет на нагревание
k · q · m2 = с · m1 · Δt
где k – процент теплоты,
используемой для нагревания

38.

1. В воду массой 1 кг при 20 °С брошен комок
мокрого снега массой 250 г. Весь снег растаял,
общая температура стала равной 5 °С. Определите
количество воды в комке снега. Удельная теплота
плавления снега 334 кДж/кг.
Запишем закон сохранения энергии
Ответ: __m=_______(г)
75

39.

Количество теплоты.
• Энергия, переносимая от одной системы к другой
только за счет разницы в температурах этих систем,
называется количеством теплоты
Количество теплоты, необходимое для
нагревания (выделившаяся при
остывании) тела
Количество теплоты, необходимое для плавления
(выделившаяся при кристаллизации) тела
Количество теплоты, необходимое для
парообразования (выделившаяся при
конденсации) тела
Испарение
Плавление
Нагревание
Конденсация
Кристаллизация
Остывание

40.

Рассмотрим задачи:

41.

1. Кастрюлю с водой поставили на газовую
плиту. Газ горит постоянно.
Зависимость температуры воды от
времени представлена на рисунке. Из
графика можно сделать вывод, что
1) теплоемкость воды увеличивается
с течением времени
2) через 5 мин вся вода испарилась
3) при температуре 350 К вода отдает
воздуху столько тепла, сколько
получает от газа
4) через 5 мин теплоемкость воды
достигла максимального значение

42.

2. Скорость теплообмена тела теплоемкостью 200
Дж/К показана на рисунке.
На сколько кельвин изменится температура этого
тела за 5 с?
Ответ: ________(К)
• 2,5

43.

3. Какую массу нефти нужно сжечь на тепловой
электростанции, чтобы по телевизору мощностью
Р = 250 Вт посмотреть фильм
продолжительностью t = 1,5 ч? КПД
электростанции η = 35%.
88
Ответ: ____________(г)

44.

4. В калориметр, содержащий 100 г льда при 0 °С,
впущен пар, имеющий температуру 100 °С.
Сколько воды окажется в калориметре
непосредственно после того, как весь лед
растает? Удельная теплота парообразования
воды при 100°С равна 2,26 МДж/кг.
Запишем закон сохранения энергии
Применим закон сохранения импульса
Ответ: ____________(Дж)
1,5

45.

5. В воду массой 1 кг при 20 °С брошен комок
мокрого снега массой 250 г. Весь снег растаял,
общая температура стала равной 5 °С.
Определите количество воды в комке снега.
Удельная теплота плавления снега 334 кДж/кг.
Запишем закон сохранения энергии
Ответ: ____________(г)
75

46.

47.

7. В электрический чайник было налито 0,99 кг воды. При
напряжении 220 В и силе тока в цепи нагревателя 5 А вся
вода выкипела через 2256 с после закипания. Определите
удельную теплоту парообразования воды, если КПД
нагревателя при передаче энергии воде равен 0,9.
Ответ запишите числом (в кДж/кг).
2256

48.

8. На рисунке приведен график зависимости
температуры некоторой массы вещества от
времени нагревания. Согласно графику
1) температура вещества прямо
пропорциональна времени нагревания
2) в промежутке времени от 0 до t1
температура вещества повышается, а затем
вещество кипит
3) в промежутке времени от 0 до t1
температура вещества повышается, а затем
вещество плавится
4) в промежутке времени от 0 до t1 идет
повышение температуры вещества, а в
промежутке от t1 до t2 температура не
меняется

49.

Домашнее задание
§11 + конспект
Упражнение 10(1,2)